JP2016029787A - 情報処理装置、暗号化通信方法、およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】弱い暗号の利用を禁止する設定が複合機401に適用されている場合に、接続要求時の情報を基にして利用を許可する鍵交換方法を制御する。複合機401は特定の暗号化通信プロトコルに従って外部装置と暗号化通信を行う情報処理装置であって、暗号化通信プロトコルで使用される複数のアルゴリズムのセットのうち、所定の条件を満たさないアルゴリズムのセットの利用を禁止する禁止手段を有する。禁止手段により利用が禁止されるアルゴリズムのセットは、暗号化通信に先立って外部装置との間で行われるハンドシェイクの際に、情報処理装置の署名付きのメッセージにより外部装置に通知する。
【選択図】図4
Description
通信の暗号化に利用されるアルゴリズムに係る技術として特許文献1に記載の技術がある。
特許文献1には、通信の暗号化に利用されるアルゴリズムを管理者がポリシーとして定めることにより、暗号化に利用されるアルゴリズムとして、ポリシーに従わないアルゴリズムを選択できないようにすることが開示されている。
そこで、本発明は、暗号化通信の先立って行われるハンドシェイクの際に、安全でないハッシュアルゴリズムが利用されることを抑制することを目的とする。
Cipher Suiteは、各種アルゴリズムのセットである。このアルゴリズムのセットには、以下の情報が含まれる。すなわち、「暗号化通信プロトコル名」、「鍵交換アルゴリズム」、「サーバ認証アルゴリズム」、「暗号化アルゴリズム」および「MAC(Message Authentication Code)の計算に利用するハッシュアルゴリズム」が含まれる。
暗号化通信アルゴリズムにAES(256ビット、CBCモード)が利用される。MACの計算に利用するハッシュアルゴリズムにSHA1が利用される。
一方で、計算機の性能の向上や、アルゴリズムの弱点の発見や、数学的進歩等の理由により、時間の経過とともに、これらの各種アルゴリズムの安全性は低下し、いずれは必要な安全性が確保できなくなる虞(危殆化の虞)がある。
Handshakeでは、サーバ(Server)とクライアント(Client)とのそれぞれで、通信相手の認証と、鍵交換による共通鍵の共有とが行われる。Recordでは、Handshakeによりサーバとクライアントとで共有された共通鍵を利用した暗号化通信が行われる。
Handshakeでは、まず、クライアントがサーバに対し、接続要求としてClientHelloメッセージを送信する。ClientHelloメッセージには、クライアントが対応しているプロトコルバージョンやCipher Suiteの一覧の情報などが含まれる。また、Signature Algorithms extensionというオプション情報をClientHelloメッセージに含めることでクライアントが利用可能なハッシュアルゴリズム一覧をサーバに通知することも可能である。
ServerKeyExchangeメッセージには、鍵交換のためのパラメータと、そのパラメータに対する署名などの情報が含まれる。このように、ServerKeyExchangeメッセージは、サーバの署名付きのメッセージである。
次に、クライアントは、ClientKeyExchangeメッセージをサーバに送信する。ClientKeyExchangeメッセージには、クライアントとサーバとで共有する暗号鍵の基となる情報が含まれる。
その後、サーバは、クライアントに対し、ChangeCipherSpecメッセージ、Finishedメッセージをこの順で送信する。
以上でHandshakeが完了する。
そこで、以下では、SSL/TLSによる暗号化通信を行う場合を例に挙げて、ハンドシェイクの際に、弱いハッシュアルゴリズムが利用されないようにするための実施形態を、図面を用いて説明する。
まず、第1の実施形態を説明する。本実施形態では、SSL/TLSによる暗号化通信を行うサーバが、受信したClientHelloメッセージの情報によってCipher Suiteで利用する鍵交換の方法を制御する。これにより、SSL/TLSによる暗号化通信において弱いハッシュアルゴリズムの利用を防ぐことが可能となる。暗号化通信を行うサーバとなる情報処理装置は、例えば、複合機等の画像処理装置である。
複合機401とPC(Personal Computer)402は、ネットワーク403を介して相互に通信可能に接続される。複合機401は、サーバとしてPC402からのアクセス要求を受け付ける。アクセス要求は、例えば、Remote UI画面へのアクセス要求である。PC402からのアクセス要求があった場合、通信路を流れる情報(例えばログインのためのパスワードなどの認証情報)は、SSL/TLSによって暗号化される。
尚、本実施形態では、ネットワーク403を介して複合機401に通信可能に接続されるPC402が1台の場合の例を示す。しかしながら、複合機401およびPC402の数は、それぞれ1台に限定されない。
ネットワークI/F(Interface)501は、ネットワーク403を介してPC402などの外部装置と通信を行うためのものである。
UI(User Interface)操作部502は、複合機401に対するユーザによる操作の受け付けや、各種情報の表示を行う。尚、ユーザには、例えば、管理者とその他の一般ユーザが含まれる。
CPU(Central Processing Unit)503は、プログラムコードを実行し、複合機401全体の制御を行う。
記憶装置505は、プログラムコード、画像データ、設定値、および暗号化鍵など、各種情報を保存する。
印刷エンジン507は、電子写真技術やインクジェット技術などの既知の技術を用いて、画像データを用紙媒体に印刷する。
画面制御部601は。UI操作部502を制御する。具体的に画面制御部601は、UI操作部502への各種情報の表示や、UI操作部502に対するユーザからの操作要求の受け付けなどを行う。
暗号化通信部602は、ネットワークI/F501を介して、外部装置と暗号化通信を行う。
設定値管理部604は、記憶装置505に格納されている設定値を変更する。この設定値の変更は、画面制御部601より管理者が、弱い暗号(弱いアルゴリズム)の利用を禁止するか否かの設定の変更を、設定画面を用いて行った際に実行される。図7は、設定画面700の一例を示す図である。管理者が、UI操作部502に対して所定の操作を行うと、画面制御部601は、設定画面700を表示する。
証明書管理部607は、暗号化通信部602がサーバ認証に利用するX.509形式のサーバ証明書(公開鍵証明書)や、対となる秘密鍵、プレインストールされているCA証明書などを記憶装置505に格納し管理する。以下の説明では、サーバ証明書(公開鍵証明書)を必要に応じて証明書と略称する。
証明書処理部609は、証明書関連処理を行う。証明書管理処理には、証明書の解析・生成、必要な情報の抽出、および有効性検証などが含まれる。
この判定の結果、弱い暗号の利用を禁止する設定が有効でない場合には、ステップS803を省略して後述するステップS804に進む。この場合、暗号制御部606はCipher Suiteを制限しない。
次に、ステップS805において、暗号制御部606は、複合機401に設定されているCipher Suiteの優先度順において、優先度の最も高いCipher Suiteを選択する。
次に、ステップS806において、暗号化通信部602は、ステップS805で選択されたCipher Suiteを用いて、SSL/TLSによる暗号化通信を実行する。
図9のステップS901において、暗号制御部606は、ステップS801で受信したClientHelloにSignature Algorithms extensionが含まれているか否かを判定する。この判定の結果、Signature Algorithms extensionが含まれていない場合には、ステップS902に進む。尚、この場合には、PC402の証明書に対する署名に利用可能なハッシュアルゴリズムが提示されていない。
ステップS1001において、暗号制御部606は、チェック対象のCipher Suiteに含まれるサーバ認証アルゴリズムがanon(anonymous)であるか否かを判定する。この判定の結果、サーバ認証アルゴリズムがanonである場合には、チェック対象のCipher Suiteは、ServerKeyExchangeが必要なCipher Suiteである。したがって、ステップS1004に進み、暗号制御部606は、チェック対象のCipher Suiteの利用を禁止する。そして、図9のステップS902に進む。
一方、ステップS1003において、鍵交換アルゴリズムがECDHEでないと判定された場合には、図9のステップS902に進む。この場合、鍵交換アルゴリズムとサーバ認証アルゴリズムとが同じ(例えばRSA)であるので、ServerKeyExchangeは必要にならない。
ステップS903に進むと、暗号制御部606は、ステップS902において、チェック対象のCipher Suiteの利用を禁止すると判定されたか否かを判定する。この判定の結果、チェック対象のCipher Suiteの利用を禁止すると判定された場合には、ステップS904を省略して、後述するステップS905に進む。
ステップS1101において、暗号制御部606は、サーバ証明書の署名に利用されるハッシュアルゴリズムがSHA2(Secure Hash Algorithm2)であるか否かを判定する。
この判定の結果、ハッシュアルゴリズムがSHA2でない場合には、ステップS1112に進む。ステップS1112に進むと、暗号制御部606は、チェック対象のCipher Suiteの利用を禁止する。そして、図9のステップS905に進む。
この判定の結果、サーバ証明書の公開鍵アルゴリズムが、ECDSAである場合には、ステップS1103に進む。ステップS1103に進むと、暗号制御部606は、サーバ証明書における公開鍵の鍵長(サイズ)が224bit以上であるか否かを判定する。この判定の結果、公開鍵の鍵長(サイズ)が224bit以上でない場合には、ステップS1112に進む。ステップS1112に進むと、暗号制御部606は、チェック対象のCipher Suiteの利用を禁止する。そして、図9のステップS905に進む。
一方、公開鍵の鍵長(サイズ)が224bit以上である場合には、後述するステップS1105に進む。
尚、ステップS1101〜S1104の判定は、例えば、証明書処理部609が、チェック対象のCipher Suiteのサーバ証明書のSignatureAlgorithmフィールドを確認した結果に基づいて行われる。
この判定の結果、鍵交換アルゴリズムがECDHである場合には、ステップS1106に進む。ステップS1106に進むと、暗号制御部606は、鍵交換アルゴリズムで利用される公開鍵の鍵長(サイズ)が224bit以上であるか否かを判定する。この判定の結果、鍵交換アルゴリズムで利用される公開鍵の鍵長(サイズ)が224bit以上でない場合には、ステップS1112に進む。ステップS1112に進むと、暗号制御部606は、チェック対象のCipher Suiteの利用を禁止する。そして、図9のステップS905に進む。
ステップS1105において、鍵交換アルゴリズムがECDHでない(つまりDHである)と判定された場合には、ステップS1107に進む。ステップS1107に進むと、暗号制御部606は、鍵交換アルゴリズムで利用される公開鍵の鍵長(サイズ)が2048bit以上であるか否かを判定する。この判定の結果、鍵交換アルゴリズムで利用される公開鍵の鍵長(サイズ)が2048bit以上でない場合には、ステップS1112に進む。ステップS1112に進むと、暗号制御部606は、チェック対象のCipher Suiteの利用を禁止する。そして、図9のステップS905に進む。
ステップS1108に進むと、暗号制御部606は、チェック対象のCipher Suiteに含まれる暗号化アルゴリズムがAES(Advanced Encryption Standard)であるか否かを判定する。この判定の結果、暗号化アルゴリズムがAESである場合には、後述するステップS1110に進む。
図12(a)は、利用が禁止されるCipher Suiteの第1の例を示す。図12(a)において、「○」は、利用が可能なCipher Suiteであることを示す。一方、「×」は、利用が禁止されたCipher Suiteを示す。
この判定の結果、SHA2が含まれていない場合は、ステップS901でSignature Algorithms extensionが含まれていないと判定された場合と同様に、前述したステップS902に進む。
一方、SHA2が含まれている場合は、ステップS907に進み、暗号制御部606は、判定処理を行う。ステップS907の処理は、前述したステップS904の処理と同じであるため、その詳細な説明を省略する。そして、ステップS908に進む。
ステップS908に進むと、暗号制御部606は、暗号化通信部602がサポートする全てのCipher Suiteに対して、ステップS907による判定を完了したか否かを判定する。
図10〜図12に示すように、本実施形態では、サーバ(本実施形態では複合機401)の公開鍵を用いて暗号鍵を交換するCipher Suiteについては、利用が許可される。
これにより、SSL/TLSによるServerKeyExchangeにおいても、MD5やSHA1などの弱いハッシュアルゴリズムの利用を制御することが可能となる。
以上のように、第1の実施形態では、SSL/TLS(SSLまたはTLS)を利用した場合に、弱いハッシュアルゴリズムが署名に利用されることを抑制する場合を例に挙げて説明した。ところで、SSLを利用した場合、非特許文献1に記載されていないMACアルゴリズムが利用されてしまうという場合がある。具体的には、Fininshedメッセージで利用されるMACアルゴリズムにおいて、TLSではHMACが利用されるのに対し、SSLでは、HMACではないアルゴリズムが利用される。ここで、HMACではないアルゴリズムは、HMACと厳密には計算方法が異なるアルゴリズムであって、非特許文献1に未記載のアルゴリズムをいう。尚、以下の説明では、Fininshedメッセージを、必要に応じてFinishedと略称する。
ステップS1301、S1302の処理は、それぞれ、第1の実施形態で説明した図8のステップS801、S802の処理と同じであるため、その詳細な説明を省略する。
ステップS1302の判定の結果、弱い暗号の利用を禁止する設定が有効でない場合には、ステップS1308に進む。ステップS1308に進むと、暗号制御部606は、複合機401に設定されているCipher Suiteの優先度順において、優先度の最も高いCipher Suiteを選択し、ステップS1306に進む。ステップS1306に進むと、暗号化通信部602は、SSL/TLSによる暗号化通信を実行する。この場合には、SSLを使用することができる。また、Cipher Suiteは制限されない。
次に、ステップS1304において、暗号制御部606は、禁止処理を行う。本実施形態では、暗号制御部606は、TLSによる暗号化通信に利用可能なCipher Suiteを禁止する処理を行う。ステップS1304の処理は、第1の実施形態で説明した図8のステップS803(図9〜図11)の処理と同じであるため、その詳細な説明を省略する。
次に、ステップS1306において、暗号制御部606は、複合機401に設定されているCipher Suiteの優先度順において、優先度の最も高いCipher Suiteを選択する。
次に、ステップS1307において、暗号化通信部602は、ステップS1306で選択されたCipher Suiteを用いて、TLSによる暗号化通信を実行する。
第1の実施形態では、SSL/TLSによる暗号化通信を行うサーバが複合機401であり、複合機401が、受信したClientHelloの情報に応じて、Cipher Suiteで利用する鍵交換の方法を制御する場合を例に挙げて説明した。これに対し、本実施形態では、複合機401がクライアントの場合の制御について説明する。このように本実施形態と第1の実施形態とは、複合機401がクライアントであることによる構成及び処理が主として異なる。したがって、本実施形態の説明において、第1の実施形態と同一の部分については、図1〜図12に付した符号と同一の符号を付す等して、詳細な説明を省略する。
まず、ステップS1401において、暗号化通信部602は、ネットワークI/F501を介して、ClientHelloメッセージを送信するタイミングになるまで待機する。
次に、ステップS1402において、暗号制御部606は、設定値管理部604により管理されている前記設定値を参照することで、弱い暗号の利用を禁止する設定が有効であるか否かを判定する。
この判定の結果、弱い暗号の利用を禁止する設定が有効でない場合には、ステップS1407に進む。この場合、暗号制御部606はCipher Suiteや暗号化通信プロトコルを制限しない。そして、ステップS1407において、暗号化通信部602は、SSL/TLSによる暗号化通信を実行する。
図15のステップS1501において、暗号制御部606は、チェック対象のCipher Suiteに含まれる暗号化アルゴリズムがAESであるか否かを判定する。この判定の結果、暗号化アルゴリズムがAESである場合には、後述するステップS1503に進む。
一方、暗号化アルゴリズムが3TDESである場合には、ステップS1503に進む。
一方、MACの計算に利用するハッシュアルゴリズムがSHA1でない場合には、ステップS1504に進む。ステップS1504に進むと、暗号制御部606は、チェック対象のCipher Suiteに含まれるMACの計算に利用するハッシュアルゴリズムがSHA2であるか否かを判定する。この判定の結果、MACの計算に利用するハッシュアルゴリズムがSHA2である場合にはステップS1506に進む。
その後、ステップS1406において、暗号化通信部602は、TLSによる暗号化通信を実行する。
本実施形態においても、第1の実施形態で説明した変形例を適用することができる。
本発明は、前述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
Claims (18)
- 特定の暗号化通信プロトコルに従って外部装置と暗号化通信を行う情報処理装置であって、
前記暗号化通信プロトコルで使用される複数のアルゴリズムのセットのうち、所定の条件を満たさないアルゴリズムのセットの利用を禁止する禁止手段を有し、
前記禁止手段により利用が禁止されるアルゴリズムのセットは、前記暗号化通信に先立って前記外部装置との間で行われるハンドシェイクの際に、前記情報処理装置の署名付きのメッセージを、前記外部装置に送信する必要があるアルゴリズムのセットであることを特徴とする情報処理装置。 - 前記暗号化通信プロトコルで使用されるアルゴリズムのセットが、前記利用が禁止されるアルゴリズムのセットであるか否かを、前記複数のアルゴリズムのセットのそれぞれについて判定する判定手段と、
前記複数のアルゴリズムのセットのうち、前記禁止手段により利用が禁止されないアルゴリズムのセットを利用して、前記ハンドシェイクと前記暗号化通信とを行う通信手段と、
を更に有することを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。 - 所定の暗号強度の暗号化通信を禁止する設定に従って、前記禁止手段により、前記暗号化通信プロトコルで使用される複数のアルゴリズムのセットのうち、所定の条件を満たさないアルゴリズムのセットの利用が禁止されることを特徴とする請求項2に記載の情報処理装置。
- 前記判定手段は、前記複数のアルゴリズムについて、ハンドシェイクの際に、サーバの署名つきのメッセージをサーバからクライアントに送信する必要があるアルゴリズムのセットであるか否かを判定することを特徴とする請求項2または3に記載の情報処理装置。
- 前記アルゴリズムのセットは、前記情報処理装置の認証のためのアルゴリズムと、前記外部装置との暗号鍵の交換のためのアルゴリズムとを含み、
前記判定手段は、前記情報処理装置の認証のためのアルゴリズムの名称と、前記外部装置との暗号鍵の交換のためのアルゴリズムの名称とを判別した結果に基づいて、前記暗号化通信プロトコルで使用されるアルゴリズムのセットが、前記利用が禁止されるアルゴリズムのセットであるか否かを、前記複数のアルゴリズムのセットのそれぞれについて判定することを特徴とする請求項4に記載の情報処理装置。 - 前記判定手段は、さらに、前記複数のアルゴリズムについて、暗号強度に基づく安全性に関する基準を満たすか否かを判定することを、当該複数のアルゴリズムを順番に選択して行うことを特徴とする請求項2〜5の何れか1項に記載の情報処理装置。
- 前記アルゴリズムのセットは、前記情報処理装置の認証のためのアルゴリズムを含み、
前記暗号強度に基づく安全性に関する基準は、前記情報処理装置の証明書に対する署名に利用されるハッシュアルゴリズムの安全性に関する基準と、前記情報処理装置の証明書における公開鍵の安全性に関する基準と、の少なくとも何れか1つを含むことを特徴とする請求項6に記載の情報処理装置。 - 前記暗号強度に基づく安全性に関する基準は、前記アルゴリズムのセットを構成するアルゴリズムで使用される暗号鍵のサイズに関する基準と、前記アルゴリズムのセットを構成するアルゴリズムの名称に関する基準と、の少なくとも何れか1つを含むことを特徴とする請求項6または7に記載の情報処理装置。
- 前記判定手段は、前記情報処理装置がサーバとして、クライアントである前記外部装置からの接続要求を受信すると、当該クライアントである前記外部装置から、前記情報処理装置の証明書に対する署名に利用可能なハッシュアルゴリズムが提示されたか否かを判定し、当該判定の結果、前記情報処理装置の証明書に対する署名に利用可能なハッシュアルゴリズムが提示されたと判定すると、前記暗号化通信プロトコルで使用されるアルゴリズムのセットが、前記利用が禁止されるアルゴリズムのセットであるか否かを、前記複数のアルゴリズムのセットのそれぞれについて判定しないことを特徴とする請求項2〜8の何れか1項に記載の情報処理装置。
- 前記判定手段は、前記クライアントである前記外部装置から、前記情報処理装置の証明書に対する署名に利用可能なハッシュアルゴリズムが提示されたと判定すると、前記提示されたハッシュアルゴリズムの中に所定の暗号強度を満たすハッシュアルゴリズムがあるか否かを判定し、当該判定の結果、所定の暗号強度を満たすハッシュアルゴリズムがあると判定すると、前記暗号化通信プロトコルで使用されるアルゴリズムのセットが、前記利用が禁止されるアルゴリズムのセットであるか否かを、前記複数のアルゴリズムのセットのそれぞれについて判定しないことを特徴とする請求項9に記載の情報処理装置。
- 前記判定手段は、所定の暗号強度を満たすハッシュアルゴリズムがないと判定すると、前記暗号化通信プロトコルで使用されるアルゴリズムのセットが、前記利用が禁止されるアルゴリズムのセットであるか否かを、前記複数のアルゴリズムのセットのそれぞれについて判定することを特徴とする請求項9または10に記載の情報処理装置。
- 前記判定手段は、前記情報処理装置がサーバとして、クライアントである前記外部装置からの接続要求を受信すると、当該クライアントである前記外部装置から、前記情報処理装置の証明書に対する署名に利用可能なハッシュアルゴリズムが提示されたか否かをさらに判定し、当該判定の結果、前記情報処理装置の証明書に対する署名に利用可能なハッシュアルゴリズムが提示されなかったと判定すると、前記暗号化通信プロトコルで使用されるアルゴリズムのセットが、前記利用が禁止されるアルゴリズムのセットであるか否かを、前記複数のアルゴリズムのセットのそれぞれについて判定することを特徴とする請求項2〜11の何れか1項に記載の情報処理装置。
- 前記利用が禁止されるアルゴリズムのセットは、ハンドシェイクの際にサーバの署名つきのメッセージをサーバからクライアントに送信する必要があるアルゴリズムのセットを含み、
前記利用が許可されるアルゴリズムのセットは、ハンドシェイクの際にサーバの公開鍵を用いて暗号鍵を交換するアルゴリズムのセットを含むことを特徴とする請求項1〜12の何れか1項に記載の情報処理装置。 - 前記特定の暗号化通信プロトコルは、SSL(Secure Socket Layer)またはTLS(Transport Layer Security)であることを特徴とする請求項1〜13の何れか1項に記載の情報処理装置。
- 複数の前記特定の暗号化通信プロトコルのうち、予め定められているアルゴリズムを使用する暗号化通信プロトコルの利用を禁止するプロトコル禁止手段を更に有し、
前記通信手段は、前記禁止手段と前記プロトコル禁止手段により利用が禁止されないアルゴリズムのセットを利用して、前記ハンドシェイクと前記暗号化通信とを行うことを特徴とする請求項2〜14の何れか1項に記載の情報処理装置。 - 前記判定手段は、複数の前記特定の暗号化通信プロトコルのうち、前記プロトコル禁止手段により利用が禁止されなかった暗号化通信プロトコルで使用される複数のアルゴリズムのセットが、前記利用が禁止されるアルゴリズムのセットであるか否かを、当該複数のアルゴリズムのセットのそれぞれについて判定することを特徴とする請求項15に記載の情報処理装置。
- 特定の暗号化通信プロトコルに従って情報処理装置と外部装置とにより暗号化通信を行う暗号化通信方法であって、
前記暗号化通信プロトコルで使用される複数のアルゴリズムのセットのうち、所定の条件を満たさないアルゴリズムのセットの利用を禁止する禁止工程を有し、
前記禁止工程により利用が禁止されるアルゴリズムのセットは、前記暗号化通信に先立って前記外部装置との間で行われるハンドシェイクの際に、前記情報処理装置の署名付きのメッセージを、前記外部装置に弱いハッシュアルゴリズムを用いて送信する必要があるアルゴリズムのセットであることを特徴とする暗号化通信方法。 - 請求項1〜16の何れか1項に記載の情報処理装置の各手段としてコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
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